Метод биологической очистки сточных вод основан на способности микроорганизмов использовать разнообразные вещества, содержащиеся в сточных водах, в качестве источника питания в процессе жизнедеятельности. Таким образом, искусственно культивируемые микроорганизмы освобождают воду от загрязнений, а метаболизм этих загрязнений в клетках Микроорганизмов обеспечивает их энергетические потребности, прирост биомассы и восстановление распавшихся веществ клетки.[ ...]
Биологическим путем могут обрабатываться очень многие сложные и разнообразные органические вещества. Переработке подвергаются также некоторые неокисленные неорганические соединения — сероводород, аммиак, нитриты и т.п. Однако в сточных водах присутствуют и такие вещества, которые биологическим путем не окисляются или окисляются настолько медленно, что практически завершение процесса оказывается недостижимым. К группе биологически неокисляемых веществ относятся многие углеводороды, некоторые сложные эфиры, ряд «жестких» синтетических поверхностно-активных веществ, красители и другие вещества.[ ...]
Здесь СжНу02Ы обозначает органические вещества сточных вод, а С5Н7ЫС>2 — среднестатистическое соотношение основных элементов продуцируемого клеточного вещества.[ ...]
Реакции (4.140) и (4.141) символизируют биологический процесс очистки от исходных загрязнений состава СжНуОгМ. Первая реакция — окисление вещества на энергетические потребности клетки, вторая — на синтез биомассы состава СвНуМОг. Затраты кислорода на эти две реакции СООТВеТСТВуЮТ БПКполн сточной воды.[ ...]
Если окисление проводится достаточно долго, то после использования исходного органического вещества начинается процесс окисления клеточного вещества бактерий [реакция (4.142)].[ ...]
Реакции (4.140) и (4.141) осуществляют гетеротрофы. Когда вода очищена и экзогенный (внешний) источник органического углерода исчерпан, наступают благоприятные условия для развития автотрофных культур. При наличии в воде достаточной концентрации растворенного кислорода в среде развиваются автотрофы — нитрификаторы, которые проводят биологическое окисление аммонийного азота сначала до нит-ритного, а затем и до нитратного [реакция (4.143)].[ ...]
Для нормального процесса синтеза клеточного вещества, а следовательно, и для эффективного процесса очистки воды в среде должна быть достаточная концентрация всех основных элементов питания — органического углерода (БПК), азота, фосфора.[ ...]
Кроме основных элементов состава клетки (С, N. О, Н) для ее построения необходимы также и другие элементы в очень незначительной массе. К ним относятся калий, кальций, магний, сера, железо, марганец и др. Содержание этих элементов в природных водах обычно бывает достаточным, чтобы полностью удовлетворить требованиям бактериального метаболизма. Азота и фосфора часто не хватает и их приходится добавлять искусственно, обычно в виде одно- и двузамещенных фосфатов калия и хлорида аммония. Это в большей степени относится к производственным сточным водам и в меньшей — к городским, потому что в физиологических выделениях людей содержится много белкового азота и, кроме того, мочевина полностью гидролизуется до аммиака и оксида углерода. Считается, что в процессе очистки сточных вод бактериями преимущественно используется аммонийный азот, но если его недостаточно, то его с успехом может заменить белковый азот.[ ...]
Достаточность элементов питания для бактерий в сточных водах определяется соотношением БПКполн : N : Р (азот аммонийных солей и фосфор в виде растворенных фосфатов). В каждом конкретном случае это соотношение индивидуально, так как оно определяется составом продуцируемых клеток, который, в свою очередь, зависит от состава очищаемой воды. В отечественной практике, согласно рекомендациям СНиП, при обработке городских сточных вод используется соотношение БПКполн : N : Р= 100 : 5 : 1.[ ...]
Белковый азот в результате аммонификации разлагается до аммонийного, который и используется при очистке сточных вод в качестве источника азота. Под БПК здесь понимается наличие в воде источника углеродного питания клеток. Наиболее интенсивно азот используется в период логарифмической фазы роста клеток, а в период окисления клеток азот высвобождается вновь в виде аммиака. Выделившийся аммонийный азот может окисляться до нитритов и нитратов либо повторно использоваться для нового цикла синтеза. Таким образом, для цикла превращений азота справедливы реакции (4.141) — (4.143).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема работы биофильтров |
 |
| Экспериментальный биофильтр с загрузкой из гофрированных листов полиэтилена размером 500X500 мм |
 |
| Капельный биофильтр |
 |
| Кривая эффективности работы биофильтров |
 |
| Спринклерная головка |
 |
| Дозирующий бак с сифоном |
|
| Кривые для расчета спринклеров |
 |
| Схема расположения спринклера |
 |
| Реактивный водораспределитель в действий |
 |
| Реактивный ороситель |
 |